跨学科知识在初中物理教学中的渗透和融合

黄东红

摘   要：在全面推进素质教育，深化教育领域综合改革过程中，素质教育理念，提倡学生的全面发展，将各学科融合在一起是一种非常有效的教学手段。提高教育教学质量，促进学生核心素养的提升，教师应具备各学科联系与渗透的知识，在物理教学中注重与其他学科知识的渗透与融合，培养学生迁移跨学科知识解决物理问题的能力，揭示各学科之间知识、技能的联系，提高学习效率，建立科学研究方法，提高学生的综合素质，促进学生的全面发展。

关键词：跨学科知识；初中物理；渗透与融合；综合素质；全面发展

物理是一门必修课，初中物理教材符合新课改对学生综合素质的要求，教师应熟悉各学科教材内容和课程安排，听全校性各学科交叉公开课，灵活运用各学科的相关知识，有机地进行物理教学，全面推进素质教育，培养学生的核心素养，在智育、德育、体育、美育等各方面全面发展[ 1 ]。

1  数学与物理联系紧密

随着教育改革实施，各学科之间的渗透不断加强，作为对理解能力和演绎推理能力及运算能力都有很高要求的物理学科，平时教学中及时灵活地渗透数学知识，培养学生运用数学知识解决物理问题的能力尤为重要[ 2 ]。

1.1  基本應用

初中物理引入概念，得出公式，利用公式分析计算，都在数学基础上进行。例如：速度、密度、压强、功率、电功率概念等。

实验中记录数据，用数学作图、运用数学方法进行分析得出规律或测量结果，如欧姆定律，测密度、伏安法测电阻等实验。

用数学推导变形公式如速度、密度、压强、功率等，比热容公式和杠杆的平衡条件的公式推导要用到数学方程和比例，并联电路总电阻与分电阻的关系式推导用到数学分式的通分。

1.2  典型应用

物理的各类习题中，不同的数学知识在物理中起着不同的解决问题的作用。

1.2.1  代数的应用

物理题有一类求比例的题型，特别是电流，电压，电阻以及电功，电功率和电热有很多比例关系，掌握好各物理量比例关系，可以帮助学生较快得出正确的答案。

有些题目要用到数学不等式解题，如：光学中已知物距和像距用不等式推算焦距，根据题目的条件，求在确保电路安全的前提下，滑动变阻器的阻值变化范围。

物理中有一类是极值、范围的计算题，特别是有滑动变阻器或者可变电阻的电学题求最大值和最小值，要利用数学中的一次函数或二次函数解题。

1.2.2  几何的应用

几何作图在物理教学中是常见的，如光路图和电路图以及各类图像，根据光在空气中沿直线传播，利用数学中的相似三角形测建筑物的高度。

1.2.3  解析几何的应用

为了深化教育改革，增加了大量应用数学解析几何解答物理的题目，也为今后高中教师的教学和学生进入高一级学校的学习奠定基础。应用数学的图像分析是物理的一种研究方法，直观、形象、简洁且概括力强，能再现物理全过程，详细记录相应的数据，大量的图像习题都是数形结合的题目，分析变化过程中的规律也有进行数据计算的，这类题目是考试中难度较大的题目。

用数学解决物理问题是一种非常重要的能力，处理好物理与数学知识衔接，学生能更高效、更顺利地学习物理。

2  语文中蕴含物理知识

2.1  审题的重要性

学习物理首先要具备理解能力，没有正确理解含义，直接影响物理学习，如：阿基米德原理中的“浸入液体中”，“浸入”是指部分浸入和浸没，牛顿第一定律中的“一切物体没有受到外力”是指受到平衡力，合力为零。只有学生理解语言的含义，才能正确理解物理意义。

2.2  文字简答题的理解

简答题要求学生具有阅读理解能力和语言表达能力，例如“火星车的车轮宽且有许多凸棱”，“宽”是指受力面积大，“凸棱”是指增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力。

2.3  字词、俗语、成语、谚语和歇后语及古诗词中处处皆物理

物理中有字词的辨析，如熔化而不是溶化或融化，俗语、成语、谚语及歇后语中蕴含物理知识，如：“大树底下好乘凉”是光的直线传播现象，“杯弓蛇影”是光的反射现象，“人心齐，泰山移”是同一线上方向相同的合力，“戴眼镜喝茶越喝越朦胧”是液化现象，物理和语文的组合表达了自然科学的本来含义。

古诗词中有跨学科的思想，教师在传承古代文化时要有学科渗透的思想使学生获益其中。例如：“遥知不是雪，为有暗香来”是分子的扩散现象，“余音绕梁，三日不绝。”是回声。用诗词教学，不仅陶冶了情操，也理解了其中的物理知识。

3  德育在物理教学中的渗透

当前教育提倡立德树人，学生不仅要学到知识和掌握技能，还要树立正确的道德观，教师应培养学生情感、态度与价值观，利用物理事例进行德育教育，养成实事求是的态度，进行探究实验，挖掘实验现象中的物理规律，不抄袭，不捏造，养成独立思考和团结合作的良好思想品质，敢于承担责任，刻苦钻研，有创新精神。

学生的思想教育不只是在政治课中，物理中也有思想教育的题材， “噪声”教学中，教师应注重环保，防止噪音污染，让学生找一找有哪些噪声和危害？怎样减弱？从自己做起，创造安静的学习和生活环境，培养学生养成良好的行为习惯。

4  物理学史引入课堂教学中

科学家们的故事，能有效激发学生对理论知识的兴趣，例如：古希腊阿基米德从澡盆的水溢出得到启发，产生灵感，测出王冠体积，鉴别王冠是否纯金的故事能激发学生探究阿基米德原理。结合古今中外历史故事进行教学，如牛顿的万有引力定律，让学生了解坚持科学真理的伟大精神。我国的神舟载人宇宙飞船的发射与回收，超导技术的研究处于世界领先地位，核磁共振大量用在医学诊断中[ 3 ]，激发了学生的爱国热情，也增强了学习物理的决心。

我国“四大发明”著称世界，指南针在航海、探险、军事方面都有实用价值，学生不仅了解人类文明史，还知道物理学上的重大突破推动了社会经济的发展，激发学生学习电磁学热情。

5  生物知识可以和物理学习有机结合

随着生物科学的发展，它与物理学科之间不断渗透和融合俞加显现出来。生物主要研究生物现象和生命活动规律，许多知识点与物理学相关联。如眼睛的结构，显微镜的原理等运用了光学的知识，耳的听觉原理、动物的声纳定位知识的研究运用到声学的知识。可见物理也需要生物知识的应用。

6  化学可以和物理有机结合

物理与化学有着交叉研究领域、相同的研究方法、共同的科学思想和科学家。如物理学中的分子结构，摩擦起电得失电子，化学中有分子，原子和得失电子的正负离子，物理中的化学效应是在化学中的置换反应中产生，物理学中测密度用到天平测物体的质量，化学中用天平称药品的质量，在实验中二者有许多相同的实验仪器。做“气体分子的扩散运动”的实验，需要通过化学的实验手段从空气中提取氮气，有人把物理和化学称作“兄弟科”。把握物理、化学教材的教学进度，能达到更好的教学效果。

7  物理与体、音、美

初中的学生酷爱体育音乐和美术课，热爱体育课中的每一运动项目，大部分同学课后都有听自己喜欢的歌，勾画喜欢的图画。

7.1  体育课上学物理用物理

体育课中能学习许多物理知识，教师可以布置学生在体育课中测量一些物理量，如：测速度，压强，功和功率。在校运会特别是体育中考， 掌握技巧可以取得更好的成绩，如：仰卧起坐，立定跳远起跳和跑步起跑时有力的相互作用，跳高跳远助跑时利用惯性，冲刺时防止惯性。用学生的亲身体验分析物理问题，既锻炼身体，又掌握了技能，对物理知识更加深刻理解。

7.2  音乐可以进入物理课堂

音乐是物理学中声学的研究对象，音乐能熏陶情怀，带给学生美的感受，音乐、视频图像能放松心情，把音乐带入课堂，能够更好的让学生投入到物理教学中来。如：让有才艺的学生唱一首歌，课堂气氛更加融合，创设情境，引导学生思考，声音是怎样产生的？自然引入课题。利用课件中的音乐视频，让学生观察演奏者的手势，理解乐音的三要素。

7.3  用美术学物理

美术和物理相结合可以激后进生学习的兴趣，大自然的美丽源于光的色散，带给学生美的熏陶，光的色散这一节布置学生画一幅画或拍一张图片，不仅加强三原色和三基色的认识，也激起学生对物理的热爱。联系房子的外装修，现在不用瓷砖，玻璃墙，会产生光污染，根据光的色散和漫反射知识，采用单色外墙漆，既保护了眼睛，也达到了美观的效果。

8  有机渗透天文、地理学科的知识

培养学生综合文理知识解决实际问题的能力，地理和物理紧密相关，茫茫星空到辽阔大地，物理无处不在，太阳系八大行星在轨道上运行，伽利略探索宇宙，支持了哥白尼的“日心说”，牛顿的三大运动定律为探索宇宙奠定了理论基础。最早的日食记录在我国。天文、地理知识为物理规律的获取提供了背景材料，物理与天文地理相互渗透，使学生学到的物理知识更加灵活有用。

9  结语

物理学科是一门综合性学科，在推行新课程改革的今天，物理教学中注意多学科结合和渗透，将会成为一种必然的且行之有效的方法，不同课程的融合一方面能巩固其他学科的知识，另一方面能提高物理教学效果，广大教师教学水平的提高，不仅使学生爱上物理课程，也使學生对各学科的知识融会贯通，从而有效提升学生的综合能力和学习能力，为社会输送复合型的人才。

参考文献：

［1］ 胡定荣.全面发展.综合素质.核心素养[J].新疆师范大学学报（哲学社会科学版），2018，39（6）：61-78，2.

［2］ 朱田晟骜.培养学生应用数学处理物理问题能力的思考与探索[J].考试周刊，2016（73）.

［3］ 范小玲.高中物理教学中实施学科渗透的实践研究[D].呼和浩特：内蒙古师范大学，2011.